prof. Dr. Rainer Hippler
Depozice tenkých vrstev a pokročilá charakterizace nízkoteplotního plazmatu

Depozice tenkých vrstev a pokročilá charakterizace nízkoteplotního plazmatu
Hlavní vědecká činnost je zaměřená na diagnostiku depozičního plazmatu a plazmou aktivovanou depozici funkčních tenkých vrstev. K diagnostice plazmatu využívám časově rozlišenou diagnostiku Langmuirovou sondou, optickou emisní spektroskopii a hmotnostní spektrometrii iontů s rozlišením energie. Tyto metody byly použity na výboje při magnetronovém naprašování (MS) provozované v různých režimech výboje a na výboje s dutou katodou (HC). MS výboje byly provozovány ve stejnosměrném (DC) a pulzním režimu. Byl zkoumán vliv předpětí anody na rozložení energie iontů.
Připravené tenké funkční vrstvy byly naneseny na různé substráty. Při žíhání jsou filmy oxidu wolframu (WOx) nanesené na skleněné podložky ovlivněny difuzí sodíku (Na) do vrstvy a tvorbou sloučenin wolframanů sodíku (např. Na2W2O7). Tenké vrstvy ternaridů deponované pomocí MS nebo HC výbojů vykazují jedinečné vlastnosti. Například žíhané filmy deponované na FTO skle se skládají z krystalických fází WO3 a CuWO4 nebo Cu2WO4.
Tenké vrstvy oxidu kobaltnatého a nikelnatého jsou deponovány na skleněných substrátech Si(111) nebo fluorem dopovaného oxidu cínu (FTO) pomocí pulzního výboje s dutou katodou. Byly zkoumány tři různé složení katody (Co20Ni80, Co50Ni50 a Co80Ni20) a tvorba směsných fází oxidů kovů (MMO). Po žíhání při teplotě 600 stupňů se fáze směsného oxidu kobaltu a niklu rozdělí na dvě krystalické podfáze, které se skládají z kubického NiO a kubického Co3O4. Optické vlastnosti byly zkoumány pomocí spektroskopické elipsometrie a byly stanoveny optické pásy.
Plazmové chemické reakce jsou zkoumány pomocí výboje s dutou katodou s měděnou niklovou katodou (Cu50Ni50). Výboj je provozován se směsí plynů Ar/N2/O2 nebo Ar/H2/N2. Vzorky plynu se odebírají na výfuku vakuového systému. Vzorky jsou analyzovány pomocí FTIR spektroskopie a byla zjištěna tvorba buď oxidu dusnatého (NO), nebo amoniaku (NH3).